Schematická značka rezistora podľa IEC 60617^[1], používaná v Európe

Schematická značka rezistora podľa ANSI Y32.2^[2], používaná v USA, Kanade a Japonsku

Farebne značené rezistory s drôtovými vývodmi

Rôzne druhy rezistorov s drôtovými vývodmi

Trojčíselným systémom značené rezistory pre povrchovú montáž

Rezistor^[3] alebo odpor^[4] (nesprávne odporník) je lineárny elektronický prvok, ktorého prevažujúca vlastnosť je jeho elektrický odpor. Vyskytuje sa buď ako samostatná (diskrétna) pasívna elektronická súčiastka alebo ako súčasť integrovaného obvodu.

Ide o jedny z najpoužívanejších prvkov v elektronike, využívajú sa okrem iného na obmedzenie pretekajúceho prúdu, nastavovanie pracovných bodov aktívnych súčiastok, ako väzobné prvky v zosilňovačoch, oscilátoroch, digitálnych obvodoch, deliče napätia a útlmové články, prvky RC a RLC filtrov a časovacích obvodov, prvky zlučovačov signálov, ako terminátory signálových vedení, bočníky na meranie prúdu, umelé záťaže (zdrojov, budičov, zosilňovačov, vysielačov).^[5]:48

Účinkom prechodu elektrického prúdu sa rezistor ohrieva, elektrická energia sa v ňom mení na Joulovo teplo.

Podľa konštrukčného vyhotovenia sa rezistory delia na 2 základné skupiny:

• rezistory s dvoma vývodmi
  • pevné
  • nastaviteľné – zväčša potenciometre, reostaty alebo trimre, ktoré jeden vývod odporovej dráhy buď vôbec nemajú (dvojvývodové), alebo tretí vývod je prepojený s bežcom.
• rezistory s viac ako dvoma vývodmi
  • s pevnými odbočkami
  • potenciometre a trimre
    • otočné
    • lineárne

Z hľadiska technológie výroby sa rozdeľujú na:

• vrstvové – odporový materiál nanesený v podobe vrstvy (uhlíku, odporového laku, kovu alebo odporovej zliatiny) na keramickom teliesku^[5]:48
• drôtové – navinuté odporovým drôtom na keramickom teliesku^[5]:48

Rezistory s dvoma vývodmi

Pevné vrstvové rezistory

Pevné vrstvové rezistory sa skladajú z keramického nosného telieska obyčajne tvaru valca. Na jeho povrchu je nanesená odporová vrstva. Táto vrstva je tvorená buď uhlíkom (uhlíkové) alebo oxidom kovov alebo zliatin (metalizované). Rezistory s odporom väčším ako 4 kΩ majú dĺžku odporovej vrstvy zväčšenú vybrúsením drážky tvaru skrutkovice. Jej dĺžka dovoľuje pri výrobe nastaviť požadovaný odpor rezistora. Vývody rezistora tvoria pocínované drôty, ktoré sú v pozdĺžnom smere privarené na kovové čiapočky, nalisované na konce keramického telieska. Rezistory konštruované pre veľké výkony majú vývody v tvare priečne uložených spôn, vyrobených z kovového pocínovaného pásika. Povrch rezistorov sa chráni špeciálnymi lakmi alebo smaltami, prípadne zalisovaním do plastu.

Pevné drôtové rezistory

Drôtové rezistory sa vyrábajú navinutím odporového drôtu na nosné teliesko tvaru valca. Konce odporového drôtu sú privarené na vývody, ktoré majú podobnú konštrukciu ako vývody vrstvových rezistorov. Povrch drôtových rezistorov sa chráni vrstvou špeciálneho tmelu alebo smaltu, ktorý odoláva teplotám až niekoľko sto stupňov Celzia. Niektoré typy drôtových rezistorov pracujú pri teplotách povrchu až okolo 350 °C. Chladenie rezistorov sálaním je pri týchto teplotách veľmi účinné, takže ich rozmery môžu byť omnoho menšie ako rozmery vrstvových rezistorov konštruovaných pre rovnaké zaťaženie. Všetky bežné drôtové rezistory majú pomerne veľkú indukčnosť. Preto sú vhodné len na použitie v obvodoch s jednosmerným prúdom alebo striedavým prúdom s nízkou frekvenciou.

Rezistory s viac ako dvoma vývodmi

Obr. 1: Schéma rezistora s odbočkou

Obr. 2: Schéma zapojenia potenciometra (vľavo) a trimra

Tieto rezistory pracujú ako napäťové deliče. Delia sa na dve skupiny:

1. Deliče s pevným, prípadne nastaviteľným deliacim pomerom (rezistory s odbočkami, pozri obr. 1)
2. Deliče s plynulo meniteľným deliacim pomerom (potenciometre a trimre, pozri obr. 2)

Deliaci pomer ${\displaystyle A}$ sa určuje podľa vzťahu ${\displaystyle A={\frac {u_{2}}{u_{1}}}={\frac {r}{R}}}$

Niektoré typy drôtových rezistorov sa vyrábajú s odbočkami. Vývod odbočky, vytvorený z kovového pásika, obopína teliesko rezistora a dotýka sa svojím kontaktom odporového vinutia v mieste, ktoré nie je pokryté ochrannou vrstvou tmelu. Tieto rezistory nie sú zhotovené na presúvanie polohy odbočky.

Potenciometre

Bližšie informácie v hlavnom článku: Potenciometer

Potenciometre sú zložené z odporovej dráhy a bežca. Bežec, ktorý tvorí odbočku, možno plynulo posúvať pozdĺž odporovej dráhy. Posúvanie bežca otočných potenciometrov sa robí otáčaním osky, s ktorou je spojený bežec. Zmena polohy bežca posuvných potenciometrov nastane posúvaním unášača (páčka z plastu, s ktorou je spojený bežec) pozdĺž odporovej dráhy v priamom smere. Tvar odporovej dráhy je prispôsobený tomuto spôsobu posúvania bežca. Vyžaduje sa plynulosť priebehu odporovej dráhy, stabilita odporu, minimálny šelest pri regulácii, malý šum.

Vrstvové potenciometre

Potenciometer

Závislosť deliaceho pomeru ${\displaystyle A}$ od otočenia hriadeľa potenciometra

V súčasnosti existuje viac materiálov, z ktorých sa vyrába odporová vrstva. Najčastejšie používané a najlacnejšie potenciometre majú odporovú dráhu vyhotovenú zo špeciálneho laku plneného sadzami. Dráha má malú odolnosť a životnosť potenciometra je krátka. Kvalitnejšie sú potenciometre, ktoré majú odporovú dráhu vyhotovenú z tvrdého uhlíka alebo cermetu (ceramic-metal). Tieto potenciometre majú veľkú stabilitu odporu, dlhú životnosť a malý šum.

Otočné potenciometre sa vyrábajú ako jednoduché (majú len jeden systém), dvojité(majú dva systémy v spojených puzdrách, regulované samostatne súosovo uloženými hriadeľmi) a tandemové (majú dva systémy v spojených puzdrách, ovládané súbežne jedným hriadeľom). Niektoré druhy potenciometrov majú vyvedenú jednu, prípadne niekoľko odbočiek. Podľa závislosti deliaceho pomeru ${\displaystyle A}$ od uhla otočenia hriadeľa ${\displaystyle \alpha }$ otočných potenciometrov alebo od polohy bežca posuvných potenciometrov rozoznávame potenciometre s rôznymi priebehmi odporovej dráhy.

Najdôležitejší je potenciometer s lineárnym priebehom a logaritmickým priebehom. Pri logaritmickom potenciometri je závislosť deliaceho pomeru od polohy bežca exponenciálna. Vhodný je na reguláciu veličín, ktorých závislosť od napätia je logaritmická (napr. hlasitosť). Zmena hodnôt týchto veličín je potom priamo úmerná uhlu otočenia hriadeľa alebo polohe bežca.

Odporové trimre

Rôzne typy odporových trimrov

Odporové trimre sa vyrábajú len otočné. Od potenciometrov sa líšia tým, že nie sú vyhotovené na viacnásobné presúvanie polohy bežca. Odporovú dráhu tvorí vrstva odporového materiálu rovnakého zloženia ako pri vrstvových potenciometroch. Táto vrstva je nanesená na základnej platničke z tvrdého papiera alebo keramiky. Vývody sú prispôsobené na montáž do plošných spojov. Priebeh regulácie v závislosti od uhla otočenia je vždy lineárny. Precízne nastavenie hodnoty odporu umožňujú viacotáčkové trimre.

Drôtové potenciometre

Pre slaboprúdovú elektrotechniku sa vyrábajú otočné drôtové potenciometre. Ich odporová dráha je navinutá na izolačnej platničke tvaru podkovy. Vyrábajú sa s lineárnym priebehom.

Charakteristické vlastnosti rezistorov

Menovitý odpor rezistora

Menovitý odpor je predpokladaný odpor súčiastky udávaný v ohmoch. Menovitý odpor je na súčiastke vyznačený kódom vytvoreným skupinou číslic a písmen alebo farebnými pásikmi.

Bežne používané symboly:

• R symbol základnej jednotky odporu Ohm (Ω)
• K kilo (10³)
• M mega (10⁶)
• G giga (10⁹)
• T tera (10¹²)

Písmeno je umiestnené na mieste desatinnej čiarky. Príklady: 0,1 Ω = R10, 33,2 MΩ = 33M2, 100 kΩ = 100K.

Farebné značenie

Štvorpásikové (5-pásikové pri presných rezistoroch) farebné značenie, definované normou IEC 62 (neskôr IEC 60062) v roku 1952, predstavuje v súčasnosti najbežnejší spôsob značenia hodnôt rezistorov s drôtovými vývodmi. Pozostáva zo štyroch (piatich) farebných pásikov, nanesených po celom obvode rezistora. Prvé dva (tri) pásiky určujú prvé dve (tri) číslice menovitej hodnoty, tretí (štvrtý) určuje násobiteľ a posledný štvrtý (piaty) toleranciu – maximálnu odchýlku od menovitej hodnoty.

Prvý pásik je bližšie pri okraji rezistora. Ak je tolerancia ±20 %, chýba štvrtý pásik.^[6][5]:27-28

Farebný kód na označenie rezistorov

Príklady farebného značenia

Farebný kód

Rezistory z obrázku postupne zhora nadol:

• zelená – modrá – čierna – čierna – hnedá
  • = 560 Ω ± 1 %
• červená – červená – oranžová – zlatá
  • = 22 000 Ω (22 kΩ) ± 5 %
• žltá – fialová – hnedá – zlatá
  • ±5 % = 470 Ω ± 5 %
• modrá – sivá – čierna – zlatá
  • 6 8 ×10⁰ ±5 % = 68 Ω ± 5 %

Ďalšie príklady:

• hnedá – čierna – čierna – strieborná – hnedá
  • 1 0 0 ×10⁻² ±1 % = 1 Ω ± 1 %

Rady vyvolených číselupraviť | upraviť zdroj

Bližšie informácie v hlavnom článku: Vyvolený číselný rad

Rad vyvolených čísel E12, zobrazený spolu s farebnými kódmi rezistorov

Rezistory (ale aj ďalšie elektronické súčiastky – kondenzátory, cievky) sa vyrábajú v radoch vyvolených čísel, deliacich interval 1 – 10 na 3, 6, 12, 24, 48, resp. 192 častí. Rady boli zvolené tak, aby pre danú toleranciu menovitej hodnoty (± 40, 20, 10, 5, … %) a ľubovoľnú zvolenú hodnotu existovalo vyvolené číslo, vzdialené maximálne o danú toleranciu. Rady vyvolených čísel pre hodnoty súčiastok sa označujú En (E3 – E192) a boli definované normou IEC 63 (neskôr IEC 60063). Predstavujú zaokrúhlené hodnoty členov geometrickej postupnosti s kvocientom ${\displaystyle {\sqrt{n}{10}}}$, kde n ∈ {3, 6, 12, 24, 48, 96, 192}.^{[7][8][9][5]:18-23}

E3 (40 %):   10          22          47

E6 (20 %):   10    15    22    33    47    68

E12 (10 %):  10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82

E24 (5 %):   10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30
             33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91

E48 (2,5 %): 100 105 110 115 121 127 133 140
             147 154 162 169 178 187 196 205
             215 226 237 249 261 274 287 301
             316 332 348 365 383 402 422 442
             464 487 511 536 562 590 619 649
             681 715 750 787 825 866 909 953

E96 (1 %):   100 102 105 107 110 113 115 118
             121 124 127 130 133 137 140 143
             147 150 154 158 162 165 169 174
             178 182 187 191 196 200 205 210
             215 221 226 232 237 243 249 255
             261 267 274 280 287 294 301 309
             316 324 332 340 348 357 365 374
             383 392 402 412 422 432 442 453
             464 475 487 499 511 523 536 549
             562 576 590 604 619 634 649 665
             681 698 715 732 750 768 787 806
             825 845 866 887 909 931 953 976

E192 (0,5 %) 100 101 102 104 105 106 107 109
             110 111 113 114 115 117 118 120
             121 123 124 126 127 129 130 132
             133 135 137 138 140 142 143 145
             147 149 150 152 154 156 158 160
             162 164 165 167 169 172 174 176
             178 180 182 184 187 189 191 193
             196 198 200 203 205 208 210 213
             215 218 221 223 226 229 232 234
             237 240 243 246 249 252 255 258
             261 264 267 271 274 277 280 284
             287 291 294 298 301 305 309 312
             316 320 324 328 332 336 340 344
             348 352 357 361 365 370 374 379
             383 388 392 397 402 407 412 417
             422 427 432 437 442 448 453 459
             464 470 475 481 487 493 499 505
             511 517 523 530 536 542 549 556
             562 569 576 583 590 597 604 612
             619 626 634 642 649 657 665 673
             681 690 698 706 715 723 732 741
             750 759 768 777 787 796 806 816
             825 835 845 856 866 876 887 898
             909 919 931 942 953 965 976 988

Trojčíselný a štvorčíselný systémupraviť | upraviť zdroj

Trojčíselný systém značenia SMD rezistorov. 22×10¹=220 Ω

Štvorčíselný systém. 220×10⁰=220 Ω

V trojčíselnom systéme, používanom pri rezistoroch pre povrchovú montáž (SMD), prvé dve čísla udávajú základnú hodnotu odporu a tretie číslo udáva počet núl na doplnenie (exponent n násobiteľa v tvare 10ⁿ). Štvorčíselný systém je obdobný: základnú hodnotu udávajú tri čísla a štvrté udáva počet núl, viď obrázky.^[10][11]

Pôvodne sa 3 čísla používali pre toleranciu 10 a 5 % a 4 čísla pre toleranciu 1 %. V súčasnosti tento zvyk nie je paušálne dodržiavaný. Väčšina SMD rezistorov má nezávisle od počtu čísel toleranciu 1 % a hodnotu z radu E24. Najlacnejšie 5 % rezistory sú často neoznačené, majú teda len čiernu plôšku.^[10]

Existujú aj špeciálne prípady kedy si systém nevystačí len s číslami, viď tabuľka:

Z tabuľky je zrejmé, že písmeno R zastáva funkciu desatinnej čiarky a 0 Ω (prepojka) sa značí jednoducho ako 0, 000 resp. 0000.

SMD rezistory s veľmi nízkym odporom môžu mať označenie podčiarknuté čiarou. Rezistor označený 475 bude mať odpor 0,475 Ω a rezistor označený 033 odpor 0,033 Ω (33 mΩ). Toto podčiarknutie sa používa v prípadoch, kde na plôške puzdra nie je miesto pre znak R ktorý normálne udáva desatinnú čiarku.^[10]

Pri extrémne nízkych odporoch sa používa miesto R písmeno M, ktoré označuje nielen desetinnú čiarku, ale tiež to, že hodnota je uvedená v mΩ. Napríklad značenie 4M7 znamená 4,7 mΩ.^[10][12]

Systém EIA-96upraviť | upraviť zdroj

Systém EIA-96

S nástupom menších a presnejších rezistorov bolo potrebné vytvoriť kompaktnejšie značenie, čo viedlo k vzniku systému EIA-96. Je založený na rade E96, takto označené rezistory majú preto toleranciu 1 % (prípadne lepšiu). Označenie sa skladá z troch znakov. Prvé dva sú čísla reprezentujúce kód základnej hodnoty (nie hodnotu samotnú). Posledný znak je písmeno a predstavuje násobiteľ zakódovanej základnej hodnoty. Podľa tabuliek nižšie obrázok vpravo označuje rezistor s odporom 133 Ω (nie 13 Ω). Tabuľkami nižšie sa riadi väčšina výrobcov používajúcich systém EIA-96, existujú však aj výrobcovia používajúci mierne (odlišné písmená a pod.) alebo úplne odlišný systém, je preto vhodné riadiť sa podľa katalógového listu danej súčiastky.^[10][11][12]